Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laboratory tests of pull-off strength of chosen USPs attached to concrete sleepers

Kraśkiewicz Cezary, Zbiciak Artur, Zobel Henryk, Sabouni-Zawadzka Anna

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

247--262

EN

Resilient under sleeper pads (USPs) are vibration isolators used in the ballasted track structure to improve the dynamic performance of the track, reduce vibrations and protect the ballast layer. Being permanently connected with the rail supports (sleepers or turnout bearers), the pads must exhibit a proper value of the pull-off strength, which ensures that they do not separate from the supports while being transported to the construction site or during many years of exploitation. This study focuses on the experimental determination of the pull-off strength of USPs attached to full scale prestressed concrete sleepers. Three variants are tested: two pads equipped with different anchor layers attached to the sleepers in the production plant and one pad glued to the sleeper in the laboratory. Some of the tested USPs are made of recycled styrene-butadiene rubber (SBR). An important part of the work is specification of the requirements for the pull-off strength of USPs, as well as the requirements for sleepers and turnout bearers equipped with resilient pads.

PL

Podkładki podpodkładowe (z ang. USPs – under sleeper pads) to elementy sprężyste stosowane w konstrukcjach podsypkowych nawierzchni kolejowej w celu poprawy pracy nawierzchni torowej pod obciążeniami dynamicznymi, zmniejszenia drgań oraz ochrony podsypki przed przyśpieszoną degradacją. Jako elementy trwale połączone z podkładami lub podrozjazdnicami, podkładki USP muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość na odrywanie (przyczepność przez odrywanie), aby nie oddzieliły się od podpory szynowej podczas transportu na plac budowy lub w trakcie wieloletniej eksploatacji. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przyczepności przez odrywanie przeprowadzonych na podkładkach USP zamocowanych do podkładów strunobetonowych. Rozpatrywano trzy warianty próbek, różniące się typem zastosowanego podkładu oraz sposobem mocowania podkładki: wariant I: podkład typu PS-93 z podkładką USP ze zintegrowaną warstwą sczepną przypominającą rzepy z tworzywa sztucznego (próbka wykonana w zakładzie prefabrykacji); wariant II: podkład typu PS-94 z podkładką USP ze zintegrowaną warstwą sczepną w postaci geowłókniny (próbka wykonana w zakładzie prefabrykacji); wariant III: podkład typu PS-94 z podkładką USP przymocowaną za pomocą kleju (podkład wykonany w zakładzie prefabrykacji, podkładka USP przyklejona w laboratorium). Ponadto autorzy zaproponowali wstępne rekomendacje dla polskich kolei zarządzanych przez spółkę PKP PLK S.A., które odnoszą się do wymagań zagranicznych zarządców infrastruktury kolejowej – w szczególności regulacji Międzynarodowego Związku Kolejowego UIC oraz przepisów obowiązujących we Włoszech i Francji, opierających się na normowej procedurze EN 16730. Zaproponowano następujące graniczne wartości przyczepności przez odrywanie: wartość minimalna ≥ 0,4 N/mm2 i wartość średnia ≥ 0,5 N/mm2. Porównując wyniki badań laboratoryjnych przedstawione w niniejszym artykule z proponowanymi granicznymi wartościami przyczepności przez odrywanie określonymi dla USP stwierdzono, że żaden z wariantów przygotowanych w zakładzie prefabrykacji podkładów (I i II), nie osiągnął wartości wytrzymałości na odrywanie zalecanych przez UIC oraz przez autorów, co w połączeniu z obserwowanymi dużymi odchyleniami w położeniu USP względem krawędzi podkładu oraz strefami braku przyczepności podkładki do powierzchni podkładu – prowadzi do wniosku, że w analizowanych przypadkach nie osiągnięto wymaganej dokładności wykonania, a taka precyzja jest konieczna dla zapewnienia trwałości połączenia podkładki z podporą szynową. Wariant III dotyczący podkładu wykonanego w zakładzie prefabrykacji i podkładki USP przyklejonej za pomocą kleju w laboratorium osiągnął wartości wytrzymałości na odrywanie zalecane przez UIC oraz przez autorów niniejszego artykułu. Ponadto, zdaniem autorów, bezpośrednie zastosowanie w Polsce rozwiązań warstwy sczepnej z innych krajów nie zapewnia odpowiedniej wartości wytrzymałości na odrywanie. Należy ją zmodyfikować, uwzględniając np. wzajemną proporcję wymiarów pomiędzy siatką przestrzenną z rzepów z tworzywa sztucznego oraz ziarnami kruszywa stosowanego do produkcji podkładów w Polsce (zgodnie z wymaganiami WTWiO PKP PLK S.A. dotyczącymi podkładów i podrozjazdnic strunobetonowych). Należy kontynuować badania nad opracowaniem rozwiązania warstwy sczepnej USP, odpowiedniego dla warunków polskich – we współpracy z producentami zarówno podkładek USP, jak i podpór szynowych (podkładów i podrozjazdnic).

2

Laboratory testing of selected prototype under sleeper pads (USPs) - pull-off strength determined after the weather resistance test

Kraśkiewicz Cezary, Zbiciak Artur, Medyński Jarosław, Al Sabouni-Zawadzka A.

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

483--501

EN

Under sleeper pads (USPs) are resilient elements used in the ballasted track structures to improve dynamic behaviour of the track, reduce vibration and protect the ballast against fast degradation. As the elements permanently connected to the sleepers or turnout bearers, the pads must have an appropriate level of pull-off strength, so that they do not separate from the rail support (here: sleeper) during their transportation to the construction site or during many years of operation. In this paper, results of pull-off tests performed on four selected USP samples are presented: three samples made of SBR (styrene-butadiene rubber) granulate and one made of polyurethane. Moreover, details of the pad’s attachment to the rail support are discussed, and the requirements for the USP properties are specified, focusing on the pull-off strength determined after the weather resistance test. It is shown that only two out of four considered USP samples fulfilled the requirements specified by the authors.

PL

Podkładki podpodkładowe (z ang. USP - under sleeper pad) to elementy sprężyste stosowane w konstrukcjach podsypkowych nawierzchni szynowej w celu poprawy pracy nawierzchni pod obciążeniami dynamicznymi, zmniejszenia drgań oraz ochrony podsypki przed szybką degradacją. Jako elementy trwale połączone z podkładami lub podrozjazdnicami, podkładki USP muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość na odrywanie (przyczepność przez odrywanie), aby nie oddzieliły się od podpory szynowej podczas transportu na plac budowy lub w trakcie wieloletniej eksploatacji. W artykule omówiono szczegółowo różne sposoby mocowania podkładek USP do podpór szynowych, zdefiniowano wymagania dotyczące właściwości USP, skupiając się na wytrzymałości na odrywanie wyznaczonej po badaniu odporności na warunki atmosferyczne, a także przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań laboratoryjnych podkładek. Autorzy przedstawili wyniki badań przyczepności przez odrywanie (ang. pull-off) przeprowadzonych na czterech wybranych próbkach USP: trzech z granulatu SBR (kauczuk styrenowo-butadienowy) i jednej z poliuretanu. Badania przeprowadzono zgodnie z procedurą opisaną w normie EN 1542 na próbkach poddanych wcześniej badaniom odporności na warunki atmosferyczne. Ponadto autorzy zaproponowali wstępne rekomendacje dla polskich kolei PKP PLK S.A., które odnoszą się do wymagań zagranicznych zarządców infrastruktury kolejowej - w szczególności regulacji Międzynarodowego Związku Kolejowego UIC oraz przepisów obowiązujących we Włoszech i Francji, opierających się na normowej procedurze EN 16730. Zaproponowano następujące graniczne wartości przyczepności przez odrywanie wyznaczonej po badaniach odporności na warunki atmosferyczne: wartość minimalna ≥ 0,40 N/mm2 i wartość średnia ≥ 0,45 N/mm2. Porównując wyniki badań laboratoryjnych przedstawionych w rozdziale 3 z proponowanymi granicznymi wartościami przyczepności przez odrywanie określonymi dla USP po badaniu odporności na warunki atmosferyczne, stwierdzono, że tylko dwa z czterech rozpatrywanych materiałów spełniały te wymagania - USP nr 1 i nr 2. Dla pozostałych dwóch podkładek (nr 3 i nr 33) wskazane są dalsze prace nad poprawą wartości przyczepności przez odrywanie (nad spoiwem i materiałem warstwy przylegającej do spodu podkładu), aby osiągnąć wartość dla każdej pojedynczej próby wynoszącą co najmniej 0,40 N/mm2 oraz wartość średnią wynoszącą co najmniej 0,45 N/mm2.

3

Wpływ dodatku włókien polipropylenowych do środka gruntującego na wytrzymałość na odrywanie powłoki z żywicy epoksydowej

Kampa Łukasz, Sadowski Łukasz

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 11

40--41

PL

W artykule przeanalizowano wpływ dodatku włókien polipropylenowych do środka gruntującego na wytrzymałość na odrywanie powłoki z żywicy epoksydowej. Włókna dodawano do środka gruntującego w ilości 0,5; 1; 1,5 i 2% w stosunku do masy żywicy epoksydowej z utwardzaczem. Zmodyfikowany środek gruntujący naniesiono na podkład z zaprawy cementowej, a następnie nałożono powłokę. Uzyskane wyniki badań porównano z powłoką referencyjną na podkładzie zagruntowanym środkiem bez dodatku włókien. Na podstawie badań zaobserwowano wzrost wytrzymałości na odrywanie powłoki na podkładzie pokrytym środkiem gruntującym z dodatkiem 0,5 oraz 1% włókien polipropylenowych, w stosunku do powłoki referencyjnej.

EN

The article presents an analysis of the addition of polypropylene fibers to the bonding agent on the pull-off strength of coating made of epoxy resin. The fibers were added to the bonding agent in an amount of 0.5%, 1%, 1.5% and 2% in relation to mass of the epoxy resin. The modified bonding agent was laid on substrate made of cement mortar and then the coating was laid. The obtained results were confirmed with the reference coating – without the addition of polypropylene fibers to the bonding agent. Based on the obtained results the increase of the pull-off strength of coatin made with the addition of 0.5 and 1% of polypropylene fibers to the bonding agent in relation the reference coating.

4

Pull-off test of adhesive joints based on polyester-glass laminate and aluminum alloy

Rydzowski Piotr, Rośkowicz Marek, Stadnicka Dorota

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2019

|

nr 4

5--12

EN

Adhesive joints are widely used in various industries to join different materials. They always have to meet specific requirements for joint strength or durability. The article presents the results of research on the problem of joining elements made of aluminum alloy and polymer composite material present in the railway industry. The tested adhesive joints combine EN AW-5754 aluminum alloy (AlMg3) with a polyester-glass laminate. Three types of adhesives were used in the tests: epoxy, methacrylic and cyanoacrylate. Various methods of preparing the base surface and the bonded elements were used. The adhesive bonded surfaces were prepared using sandblasting and degreasing, grinding and degreasing as well as only degreasing. The research used a composite made with the use of two different technologies: contact molding and vacuum molding. Comparative tests were also carried out by making adhesive joints of two aluminum surfaces. The aim of the research was to propose a gluing technology to achieve min 15 MPa of the pull-off strength. The tests show that the required strength of the joint can be achieved only for an adhesive joint based on epoxy or methacrylic adhesive when preparing the surface of the base material by sanding and degreasing, grinding and degreasing, or even only degreasing.

PL

Połączenia klejowe są szeroko stosowane w różnych branżach przemysłowych do łączenia materiałów o odmiennych właściwościach mechanicznych i użytkowych. Zawsze muszą one spełniać określone wymagania w zakresie wytrzymałości czy też trwałości. W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczące problemu łączenia elementów wykonanych ze stopu aluminium i polimerowego materiału kompozytowego występującego w branży kolejowej. Badano połączenia adhezyjne występujące pomiędzy stopem aluminium EN AW-5754 (AlMg3) a laminatem poliestrowo-szklanym. W badaniach zastosowano trzy rodzaje klejów: epoksydowy, metakrylowy i cyjanoakrylowy. Zastosowano również różne sposoby przygotowania powierzchni do klejenia. Powierzchnie klejone przygotowano stosując piaskowanie i odtłuszczanie, szlifowanie i odtłuszczanie oraz odtłuszczanie. W badaniach zastosowano kompozyt wykonany dwoma różnymi technologiami: tzw. technologią na mokro (contact molding) oraz z wykorzystaniem worka próżniowego (vacuum molding). Przeprowadzono również badania porównawcze wykonując połączenia klejowe dwóch powierzchni aluminiowych. Celem badań było zaproponowanie technologii wykonania połączenia tak aby wytrzymałość doraźna połączeń na odrywanie była nie mniejsza niż 15 MPa. Z przeprowadzonych badań wynika, że przyjętą wytrzymałość połączenia można osiągnąć wykorzystując klej epoksydowy lub metakrylowy po przygotowaniu powierzchni materiału bazowego poprzez piaskowanie i odtłuszczanie, szlifowanie i odtłuszczanie lub odtłuszczanie.

5

Wybrane właściwości posadzki cementowej modyfikowanej nanocząstkami fluorku cyny

Krzywiński Kamil, Piechówka-Mielnik Magdalena, Sadowski Łukasz, Szymanowski Jacek

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 10

9--11

PL

W artykule określono wpływ modyfikacji posadzki cementowej nanocząstkami fluorku cyny(II) na jej wybrane właściwości. Do badań przygotowano jedną próbkę referencyjną oraz trzy różne próbki posadzki cementowej modyfikowanej fluorkiem cyny(II), z zawartością nanocząstek 0,5 ÷ 1,5% co 0,5%, w stosunku do masy cementu. Wykonane posadzki badano pod kątem odporności na ścieranie oraz przypowierzchniowej wytrzymałości na rozciąganie. Na podstawie badania ścieralności wykazano, że wraz ze wzrostem nanocząstek maleje ubytek masy posadzki cementowej. Dodatkowo, większa ilość fluorku cyny(II) w posadzce cementowej pozytywnie wpływa również na jej przypowierzchniową wytrzymałość na rozciąganie.

EN

The main aim of the article is to describe the influence of modification of cement floor with tin (II) fluoride nanoparticles on its selected properties. To the tests, one reference sample was prepared. Moreover, three cement floor samples were modified with different percentage content of tin(II) fluoride nanoparticles, from 0,5% to 1,5%, every 0,5%, in relation to cement mass. On prepared samples the abrasion resistance and subsurface pull-off strength tests were performed. Based on obtained results, it has been proved that abrasion resistance increases with higher amount of tin(II) fluoride nanoparticles in cement floor. Moreover, higher amount of tin(II) fluoride in modified cement floor has positive impact on its subsurface pull-off strength.

6

Ocena zespolenia warstw betonowych w podłogach o zmiennej grubości warstwy wierzchniej

Sadowski Ł., Czarnecki S., Hoła J.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 11

68--70

PL

W artykule podjęto próbę oceny przyczepności na odrywanie między wierzchnią a podkładową warstwą podłogi betonowej. Badania przeprowadzono w przypadku warstwy wierzchniej o zmiennej grubości na podstawie parametrów określanych metodami nieniszczącymi i parametru opisującego grubość warstwy wierzchniej, z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych (SSN). Opracowano do tego celu SSN, którą nauczono i przetestowano. Do uczenia sieci wykorzystano wzorce uczące w postaci wartości przyczepności na odrywanie, uzyskanych doświadczalnie metodą pull-off w tych samych miejscach badawczych, w których wykonano badania metodami nieniszczącymi.

EN

The authors undertook an attempt to identify pull-off adhesion of concrete layers, the coating of variable thickness to the substrate, based on parameters defined using non-destructive methods and parameter describing the thickness of the coating layer, using artificial neural networks (ANN). For this purpose ANN were selected, taught and tested. Network learning patterns were used as the real values of pull-off adhesion, obtained experimentally using a pull-off method in the same places as the research tests were performed with non-destructive methods.